鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)整體防雷技術(shù)研究

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摘 要：鐵路運輸系統(tǒng)的發(fā)展要求鐵路信號系統(tǒng)的運行更加完善和安全，為了保障運輸效率，鐵路信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的雷電防護更要追求穩(wěn)定性和可靠性，由于近年來計算機技術(shù)不斷發(fā)展，微機聯(lián)鎖系統(tǒng)逐步取代了傳統(tǒng)電氣集中系統(tǒng)成為了現(xiàn)代鐵路信號自動化控制的發(fā)展方向，基于此，本文詳細的研究了鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)整體防雷技術(shù)。

關(guān)鍵詞：鐵路信號；微機聯(lián)鎖系統(tǒng)；防雷技術(shù)

為了保障列車的安全運行和調(diào)車工作的合理性，提高鐵路的運行效率，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的防雷工作顯得尤為重要，此外，微機聯(lián)鎖系統(tǒng)還能使得行車人員的勞動條件得到改善，降低運輸成本，為了提高鐵路的運行安全和運營效率，本文從雷電對鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的危害角度進行分析，研究鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的整體防雷技術(shù)。

1 鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)概述

聯(lián)鎖系統(tǒng)是指用于鐵路車輛專線的道岔、指示列車運行的信號機和檢查某一軌道區(qū)段是否有車占用的軌道電路三者之間建立一定的相互制約關(guān)系的鐵路信號設(shè)備。控制聯(lián)鎖關(guān)系的設(shè)備經(jīng)歷了機械、繼電器兩個發(fā)展階段后，又出現(xiàn)了以微型計算機為核心的微機聯(lián)鎖系統(tǒng)。由于軟件系統(tǒng)基于Windows和VB語言（或C語言），其設(shè)計過程相對來說更加簡單易行，控制和操作也更加智能化。鐵路信號的微機聯(lián)鎖系統(tǒng)，主要利用計算機對車站操作員的操作指令和現(xiàn)場出現(xiàn)的信息進行邏輯運算，依賴的是計算機和其他的一些電子、電氣元件，功能強大的同時，由于集成電路和大量導(dǎo)電體以及導(dǎo)線的使用，使得鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)極易受到雷電的影響。

雷電是自然界中存在的強放電過程，這個強大的放電過程會在周圍空間產(chǎn)生強烈的瞬變電磁場，對于鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)來說，距離雷擊點越近的計算機受到雷電影響而失效的概率越大，鐵路信號設(shè)備的集成電路在受到?jīng)_擊脈沖的影響時，會發(fā)生突發(fā)性失效或潛在性失效，突發(fā)性失效使得集成電路完全受損無法正常運行，而潛在性失效也肯那個造成系統(tǒng)元件的潛在受損，使得運行易出錯，預(yù)期壽命縮短。

2 鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)防雷技術(shù)研究

2.1 鐵路信號設(shè)備雷電防護特點分析

由于鐵路信號設(shè)備占地面積較大，而其所用材料的分布和材質(zhì)又存在特殊性，尤其是在較為空曠的地帶，極易受到雷雨天氣的影響。鐵軌具有良好的導(dǎo)電性，雷雨天氣也容易受到雷電的打擊，雷擊主要的原因還是在于電勢差的形成，當(dāng)鐵路信號設(shè)備機房存在接地問題，形成了電勢差異時，信號設(shè)備很有可能會由于強電流的影響而損壞，為了進一步的提高鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的雷電防護水平，就要建立一套完整的防雷措施，以保障鐵路工作的有序進行。

2.2 整體防雷技術(shù)

我國結(jié)合國際上先進的建筑物雷電防護技術(shù)的基礎(chǔ)上，對各行業(yè)的防雷工作制訂了一套規(guī)范，其中比較重要的理念——整體防雷技術(shù)，逐漸受到各行業(yè)的重視和應(yīng)用，它的優(yōu)勢在于科學(xué)劃分雷電保護區(qū)域，強調(diào)等電位連接，加強屏蔽、均壓等措施的提出，同時重視雷電防護的整體性和綜合性，避免各個系統(tǒng)之間的獨立操控所存在的不協(xié)調(diào)等問題。

2.2.1構(gòu)建完整的三重屏蔽體系

目前，屏蔽措施主要包括信號樓的自然屏蔽、信息系統(tǒng)的電源線和鐵路信號的傳輸線電纜屏蔽以及電子設(shè)備機柜和機箱的金屬殼體屏蔽等。自然屏蔽主要利用建筑物的混凝土中的鋼筋構(gòu)成籠式避雷網(wǎng)，以此將整個建筑物的多面都放置于籠式避雷網(wǎng)的保護之中。這種籠式避雷網(wǎng)能使得建筑物內(nèi)部的電子系統(tǒng)免受外界雷電形成的強大電磁干擾，對于雷擊后產(chǎn)生的瞬時間電位升高均衡，從而使得籠網(wǎng)內(nèi)各部位的瞬時對地懸浮電位的均衡大致相同，從而形成雷電防護的效果。信號樓是由人工避雷帶、環(huán)形接地裝置和引線構(gòu)成的防雷系統(tǒng)，起到減少雷電形成的電磁脈沖干擾，降低集成電路的受損威脅。此外，對于電子設(shè)備還會加以金屬層設(shè)計，按照科學(xué)的結(jié)構(gòu)連接到接地系統(tǒng)的等電位上，通過以上三種形式形成三重屏蔽體系，能夠更好的實現(xiàn)雷電的電磁干擾屏蔽。

2.2.2組合架的連接

在具體的設(shè)備機械建筑中，對于同一排組合架之間的等電位連接系統(tǒng)都是通過導(dǎo)線串聯(lián)實施的，而這種導(dǎo)線通常為多股銅絲導(dǎo)線，橫截面積較大，若串聯(lián)電路中某一點出現(xiàn)連接故障，整個組合架的等電位就實現(xiàn)不了，故為了避免這種問題的出現(xiàn)，可以考慮采用并聯(lián)的方式對等電位電路進行連接。

2.2.3加快排流

由于鐵路信號設(shè)備的管轄范圍隨著鐵路運營的需求越來越大，鐵路信號設(shè)備的連接范圍也在擴大，而通常設(shè)備與鐵軌是直接相連的，與設(shè)備機房的多重防護相比，鐵軌是直接裸露在外界的導(dǎo)電體，若遭遇雷雨天氣，則更易受到雷電侵襲，從而造成鐵路信號設(shè)備的損壞，因此，對于鐵軌來說，要實現(xiàn)有效的排流，加快電流的入地速度，從而將威脅降到最低。主要的措施體現(xiàn)在對建筑物的屋頂、電源入口、室外軌道電路等地方安裝可靠的防雷設(shè)施，通過多個設(shè)備分流，加快電流的入地速度。

2.2.4接地匯集線及等電位連接

對鐵路信號設(shè)備的機房、繼電器室、電源室要進行接地匯集線的連接，保證設(shè)備機房在雷雨天氣能夠與其他供應(yīng)室保持連接狀態(tài)。其次，對于機房的所有設(shè)備都應(yīng)當(dāng)設(shè)計相應(yīng)的絕緣方式，在設(shè)計時也要注意機房設(shè)備的防雷和安全地線與接地匯集線連接。對于設(shè)備機房占地面積較大的地方，要增設(shè)單點冗余地線再連接到接地匯集線，對于不同樓層的設(shè)備機房的接地匯集線連接也要注意可以增設(shè)不同建筑的總接地匯集線，以便于后期維護工作的進行。

3 結(jié)語

整體防雷技術(shù)是電氣電子設(shè)備系統(tǒng)最有效的防護技術(shù)，它運用均壓、屏蔽、分流和良好地網(wǎng)導(dǎo)流等理論，很好地應(yīng)對了雷電對鐵路信號設(shè)備的電磁干擾問題和電路破壞問題，總的來說，鐵路信號微機聯(lián)鎖設(shè)備是一套系統(tǒng)工程，雷電防護應(yīng)當(dāng)全方位的考慮，綜合治理，多層次設(shè)防，選用合適的防雷元件，利用科學(xué)的防雷技術(shù)，提高系統(tǒng)的整體雷電防護水平。

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